差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台及其试验方法与流程

本发明涉及一种进行差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验的试验台，还涉及其试验方法。

背景技术：

差速器是汽车行驶过程中保证转向安全的关键部件，差速器质量的好坏不但决定了汽车行驶的安全性还决定了驾驶的舒适性，太阳伞齿轮垫片用于调节太阳伞齿轮和行星伞齿轮啮合间隙，减小太阳伞齿轮和壳体之间磨损，使汽车能够自如安全转向，如果太阳伞齿轮垫片断裂汽车将无法安全转向，给行驶造成危险，抗疲劳断裂是太阳伞齿轮垫片的关键特征之一，因此为了保证行太阳伞齿轮垫片达到设计要求不但需要进行相关的金相尺寸检验，还需要对每批产品抽样进行抗疲劳试验，以保证产品合格。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效保证差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验的可靠性，试验结果准确，试验效率较高的差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台，包括压头和机架，所述机架上还设有位于所述压头下方的放置试验件的齿轮垫片支撑座，所述压头和所述机架之间设有驱动所述压头上下往复运动并且相对于垫片支撑座转动的驱动装置。

作为优选的技术方案，所述驱动装置包括驱动所述压头转动的转动驱动装置和驱动所述压头上下往复运动的往复运动驱动装置。

作为优选的技术方案，所述往复运动驱动装置包括固定安装在机架上的变形块，所述变形块的下表面设有环形槽，所述环形槽在深度方向上具有至少一个高点，所述压头位于所述变形块的下方，所述压头和所述变形块之间设有位于所述环形槽内的钢球；还包括压头上下运动导向装置。

作为优选的技术方案，所述转动驱动装置包括固定安装在所述压头上表面的驱动轴，所述变形块上设有供所述驱动轴穿过的通孔，所述驱动轴的上端伸出所述通孔安装有从动轮，所述机架上安装有驱动所述从动轮转动的主动轮，所述从动轮和所述主动轮之间设有传动带。

作为优选的技术方案，所述压头上设有压头通孔，所述压头套在所述驱动轴外，所述压头和所述驱动轴之间设有上下运动导向限位装置。

作为优选的技术方案，所述上下运动导向限位装置为设在所述压头通孔和所述驱动轴之间的花键，或者所述上下运动导向限位装置包括设在所述驱动轴外的沿着所述驱动轴的轴线方向延伸的导向槽，所述压头上设有限位螺栓，所述限位螺栓的内端延伸至所述导向槽内。

作为优选的技术方案，所述变形块和所述机架之间设有高度调节装置，所述高度调节装置包括设在所述变形块上的螺孔，所述机架上设有机架螺孔，所述机架螺孔内旋合有螺栓，所述螺栓的端部旋合在所述螺孔内，所述螺栓的螺帽和所述机架之间设有旋合在所述螺栓上的锁定螺母。

作为优选的技术方案，所述机架包括上架和下架，所述上架的上表面设有安装上轴承的上轴承座，所述下架的下表面设有安装下轴承的下轴承座，所述驱动轴设在所述上轴承和所述下轴承之间，所述机架螺孔从所述上轴承座贯通所述上架，所述变形块位于所述上架下方，试验件套在所述驱动轴外。

作为优选的技术方案，所述变形块的通孔的内壁设有螺旋延伸的润滑槽，所述压头的尺寸相同于太阳伞齿轮与太阳伞齿轮垫片作用面的尺寸，所述压头的热处理工艺和加工工艺相同于太阳伞齿轮，齿轮垫片支撑座为差速器壳体的一部分，齿轮垫片支撑座同试验件作用面的尺寸相同于太阳伞齿轮垫片和差速器壳体的作用面的尺寸，所述上轴承座和所述上架以及所述下轴承座和所述下架之间分别设有定位销。

本发明所要解决的技术问题是提供一种上述差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台的试验方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：包括以下步骤：

(1)检验试验件在自由状态下的高度，并记录；检验试验件在实验前的弹性变形量，并记录；

(2)将试验件、耐磨座、耐磨头在变速箱油中浸泡；

(3)将试验件安装在试验台上，用测量变形块到上轴承座高度并记录；

(4)调整高度调节装置，使变形块到上轴承座高度增加αmm，然后锁紧锁定螺母，并记录锁紧后高度；

(5)将试验台放入油槽中，使变速箱由液面高度到变形块上沿；

(6)启动电机，开始计时，并控制油温为90℃±10℃；

(7)试验时间为共计m分钟，分为n个循环完成，每个循环结束后关闭电机和加热器，测量变形块到上轴承座的高度，并记录，然后从步骤(5)开始试验，如果高度变化量超过βmm，停止后续试验本次试验全部结束；

(8)试验结束后测量试验件高度和弹性变形量，并记录。

由于采用了上述技术方案，差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台，包括压头和机架，所述机架上还设有位于所述压头下方的放置试验件的齿轮垫片支撑座，所述压头和所述机架之间设有驱动所述压头上下往复运动并且相对于垫片支撑座转动的驱动装置；驱动装置驱动所述压头上下往复运动并且相对于垫片支撑座转动，从而模拟实际工况中试验件的受力情况，从而实现对试验件的抗疲劳试验，试验准确可靠；变形块的下表面设有环形槽，所述环形槽在深度方向上具有至少一个高点，所述压头位于所述变形块的下方，所述压头和所述变形块之间设有位于所述环形槽内的钢球，这样钢球沿着环形槽运动，在环形槽上高点的作用下，压头上下运动，同时驱动轴的转动带动压头转动，从而实现了所述压头上下往复运动并且相对于垫片支撑座的转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本发明实施例中变形块的仰视图；

图4是图1中的B-B向剖视图。

具体实施方式

如图1至图4所示，差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台，包括压头2和机架1，所述机架1上还设有位于所述压头2下方的放置试验件的齿轮垫片支撑座3，所述压头2和所述机架1之间设有驱动所述压头2上下往复运动并且相对于垫片支撑座转动的驱动装置。

如图3和图4所示，所述驱动装置包括驱动所述压头转动的转动驱动装置和驱动所述压头上下往复运动的往复运动驱动装置。

所述往复运动驱动装置包括固定安装在机架上的变形块3，所述变形块3的下表面设有环形槽4，所述环形槽在深度方向上具有至少一个高点，所述压头2位于所述变形块3的下方，所述压头2和所述变形块3之间设有位于所述环形槽4内的钢球5；这样钢球沿着环形槽运动，在环形槽上高点的作用下，压头上下运动，还包括压头上下运动导向装置，压头上下运动导向装置保证了压头在被环形槽上高点以及钢球的作用下顺利进行上下运动。

所述转动驱动装置包括固定安装在所述压头2上表面的驱动轴6，所述变形块3上设有供所述驱动轴6穿过的通孔，所述驱动轴6的上端伸出所述通孔安装有从动轮7，所述机架1上安装有驱动所述从动轮7转动的主动轮8，所述从动轮7和所述主动轮8之间设有传动带9。

所述压头2上设有压头通孔，所述压头2套在所述驱动轴9外，所述压头2和所述驱动轴9之间设有所述上下运动导向限位装置。

所述上下运动导向限位装置为设在所述压头2通孔和所述驱动轴6之间的花键，或者所述上下运动导向限位装置包括设在所述驱动轴6外的沿着所述驱动轴6的轴线方向延伸的导向槽，所述压头上设有限位螺栓10，所述限位螺栓10的内端延伸至所述导向槽内，限位螺栓和导向槽相互配合，驱动轴在主动轮的带动下转动，实现了压头在转动的同时进行上下往复运动。

所述变形块3和所述机架1之间设有高度调节装置，所述高度调节装置包括设在所述变形块上的螺孔11，所述机架上设有机架螺孔，所述机架螺孔内旋合有螺栓13，所述螺栓13的端部旋合在所述螺孔11内，所述螺栓13的螺帽和所述机架1之间设有旋合在所述螺栓13上的锁定螺母14。通过转动螺栓13可以进行变形块高度的调节。

所述机架包括上架15和下架16，所述上架15的上表面设有安装上轴承的上轴承座17，所述下架16的下表面设有安装下轴承的下轴承座18，所述驱动轴设在所述上轴承和所述下轴承之间，所述机架螺孔12从所述上轴承座贯通所述上架，所述变形块位于所述上架15下方，试验件19套在所述驱动轴外。

所述变形块3的通孔的内壁设有螺旋延伸的润滑槽21，所述压头2的尺寸相同于太阳伞齿轮与太阳伞齿轮垫片作用面的尺寸，所述压头2的热处理工艺和加工工艺相同于太阳伞齿轮，齿轮垫片支撑座3为差速器壳体的一部分，齿轮垫片支撑座同试验件作用面的尺寸相同于太阳伞齿轮垫片和差速器壳体的作用面的尺寸。

所述上轴承座17和所述上架15以及所述下轴承座18和所述下架16之间分别设有定位销20，所述变形块3的通孔的内壁设有螺旋延伸的润滑槽21。

差速器太阳伞齿轮垫片疲劳试验台的试验方法，包括以下步骤：

(1)检验试验件19在自由状态下的高度，并记录；检验试验件在实验前的弹性变形量，并记录；

(2)将试验件、耐磨座、耐磨头在变速箱油中浸泡；

(3)将试验件安装在试验台上，用测量变形块到上轴承座17高度并记录；

(4)调整高度调节装置，使变形块3到上轴承座17高度增加αmm，然后锁紧锁定螺母14，并记录锁紧后高度；

(5)将试验台放入油槽中，使变速箱由液面高度到变形块3上沿；

(6)启动电机，开始计时，并控制油温为90℃±10℃；

(7)试验时间为共计m分钟，分为n个循环完成，每个循环结束后关闭电机和加热器，测量变形块到上轴承座的高度，并记录，然后从步骤(5)开始试验，如果高度变化量超过βmm，停止后续试验本次试验全部结束；

(8)试验结束后测量试验件高度和弹性变形量，并记录。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。